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哥德尔不完备定理

指数 哥德尔不完备定理

在数理逻辑中,哥德尔不完备定理是库尔特·哥德尔于1931年证明并发表的两条定理。简单地说,第一条定理指出: 这是形式逻辑中的定理,容易被错误表述。有许多命题听起来很像是哥德尔不完备定理,但事实上并不是。具体实例见对哥德尔定理的误解 把第一条定理的证明过程在体系内部形式化后,哥德尔证明了第二条定理。该定理指出: 这个结果破坏了数学中一个称为希尔伯特计划的哲学企图。大卫·希尔伯特提出,像实分析那样较为复杂的体系的相容性,可以用较为简单的体系中的手段来证明。最终,全部数学的相容性都可以归结为基本算术的相容性。但哥德尔的第二条定理证明了基本算术的相容性不能在自身内部证明,因此当然就不能用来证明比它更强的系统的相容性了。.

53 关系: 停机问题复数大卫·希尔伯特字节定理实变函数论實閉域不确定性原理希尔伯特计划一阶逻辑库尔特·哥德尔形式系統形式验证保罗·寇恩哥德尔完备性定理哥德尔、埃舍尔、巴赫哥德尔数公理公理系统克鲁斯克尔演算法皮亚诺公理理发师悖论策梅洛-弗兰克尔集合论算法算法信息论组合数学羅傑·潘洛斯相容性随机数马文·闵斯基證明计算机科学连续统假设阿尔弗雷德·塔斯基自然数自指艾伦·图灵集合论逻辑逻辑非递归可枚举集合递归集合选择公理陈述ZFC系統無法確定的命題列表欧几里得欧几里得几何決定性問題数学哲学数理逻辑...数论拉姆齐定理怀特海问题 扩展索引 (3 更多) »

停机问题

停机问题()是逻辑数学中可计算性理论的一个问题。通俗地说,停机问题就是判断任意一个程序是否能在有限的时间之内结束运行的问题。该问题等价于如下的判定问题:是否存在一个程序P,对于任意输入的程序w,能够判断w会在有限时间内结束或者死循环。 艾伦·图灵在1936年用對角論證法证明了,不存在解决停机问题的通用算法。这个证明的关键在于对计算机和程序的数学定义,这被称为图灵机。停机问题在图灵机上是不可判定问题。这是最早提出的决定性问题之一。 用数学语言描述,则其本质问题为: 给定一个图灵机T,和一个任意语言集合S,是否T会最终停机于每一个 s \in S。其意义相同于可确定语言。显然任意有限 S 是可判定性的,可数的(countable)S 也是可停机的。 停机问题包含了自我指涉,本质是一阶逻辑的不自洽性和不完备性,类似的命题有理发师悖论、全能悖论等。.

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复数

#重定向 复数 (数学).

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大卫·希尔伯特

大卫·希尔伯特(David Hilbert,),德国数学家,是19世纪和20世纪初最具影响力的数学家之一。希尔伯特1862年出生于哥尼斯堡(今俄罗斯加里宁格勒),1943年在德国哥廷根逝世。他因为发明了大量的思想观念(例:不变量理论、、希尔伯特空间)而被尊为伟大的数学家、科学家。 他提出了希尔伯特空间的理論,是泛函分析的基礎之一。他热忱地支持康托的集合论与无限数。他在数学上的领导地位充分体现于:1900年,在巴黎的国际数学家大会提出的一系列问题(希尔伯特的23个问题)为20世纪的许多数学研究指出方向。 希尔伯特和他的学生为形成量子力学和广义相对论的数学基础做出了重要的贡献。他还是证明论、数理逻辑、区分数学与元数学之差别的奠基人之一。.

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字节

,通常用作计算机信息计量单位,不分数据类型。 一個字节代表八個。是程序设计语言不可缺少的基本数据类型——整數。 字节是现代计算机中连续的、固定数量的比特(二進制),即八個位元為一字节。 八个二进位经常在规范中被称为Octet(八位组),例如在一些工业标准、网络及电信技术裡。 Byte(字节)可缩写成B,例如MB表示Megabyte;Bit(位元)可缩写成b(小写),例如Mb表示。.

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定理

定理(Theorem)是經過受邏輯限制的證明為真的陈述。一般來說,在數學中,只有重要或有趣的陳述才叫定理。證明定理是數學的中心活動。一个定理陈述一个给定类的所有(全称)元素一种不变的关系,这些元素可以是无穷多,它们在任何时刻都无区别地成立,而没有一个例外。(例如:某些a是x,某些a是y,就不能算是定理)。 猜想是相信為真但未被證明的數學敘述,或者叫做命题,當它經過證明後便是定理。猜想是定理的來源,但並非唯一來源。一個從其他定理引伸出來的數學敘述可以不經過成為猜想的過程,成為定理。 如上所述,定理需要某些邏輯框架,繼而形成一套公理(公理系統)。同時,一個推理的過程,容許從公理中引出新定理和其他之前發現的定理。 在命題邏輯,所有已證明的敘述都稱為定理。.

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实变函数论

實分析或實數分析是處理實數及實函數的數學分析。專門實數函數及數列的解析特性,包括實數數列的極限,實函數的微分及積分、連續性,光滑性以及其他相關性質。 實分析常以基礎集合論,函數概念定義等等開始。.

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實閉域

在數學中,實閉域或實封閉域是一類有序域,使得其中每個正元素皆可表為平方,且任何奇數次多項式都有根。以下將給出幾種等價的定義。.

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不确定性原理

在量子力學裏,不確定性原理(uncertainty principle,又譯測不準原理)表明,粒子的位置與動量不可同時被確定,位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大,反之亦然。對於不同的案例,不確定性的內涵也不一樣,它可以是觀察者對於某種數量的信息的缺乏程度,也可以是對於某種數量的測量誤差大小,或者是一個系綜的類似製備的系統所具有的統計學擴散數值。 維爾納·海森堡於1927年發表論文《論量子理論運動學與力學的物理內涵》給出這原理的原本啟發式論述,希望能夠成功地定性分析與表述簡單量子實驗的物理性質。這原理又稱為「海森堡不确定性原理」。同年稍後,嚴格地數學表述出位置與動量的不確定性關係式。兩年後,又將肯納德的關係式加以推廣。 类似的不确定性關係式也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。由於不確定性原理是量子力學的基要理論,很多一般實驗都時常會涉及到關於它的一些問題。有些實驗會特別檢驗這原理或類似的原理。例如,檢驗發生於超導系統或量子光學系統的「數字-相位不確定性原理」。對於不確定性原理的相關研究可以用來發展引力波干涉儀所需要的低噪聲科技。.

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希尔伯特计划

希爾伯特計劃是由德國數學家大衛‧希爾伯特在1920年代提出的一個數學計畫。它是一個關於公理系統相容性的嚴謹證明的一項計畫。 這個計劃不應該和希爾伯特的二十三個問題混淆,不過這個計劃對數學的發展也有著重要的影響。.

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一阶逻辑

一阶逻辑是使用於数学、哲学、语言学及電腦科學中的一种形式系统。 過去一百多年,一階邏輯出現過許多種名稱,包括:一阶斷言演算、低階斷言演算、量化理論或斷言逻辑(一個較不精確的用詞)。一階邏輯和命題邏輯的不同之處在於,一階邏輯有使用量化變數。一個一階邏輯,若具有由一系列量化變數、一個以上有意義的斷言字母及包含了有意義的斷言字母的純公理所組成的特定論域,即是一個一階理論。 一階邏輯和其他高階邏輯不同之處在於,高階邏輯的斷言可以有斷言或函數當做引數,且允許斷言量詞或函數量詞的(同時或不同時)存在。在一階邏輯中,斷言通常和集合相關連。在有意義的高階邏輯中,斷言則會被解釋為集合的集合。 存在許多對一階邏輯是可靠(所有可證的敘述皆為真)且完備(所有為真的敘述皆可證)的演繹系統。雖然一階邏輯的邏輯歸結只是半可判定性的,但還是有許多用於一階邏輯上的自動定理證明。一階邏輯也符合一些使其能通過證明論分析的元邏輯定理,如勒文海姆–斯科倫定理及緊緻性定理。 一階邏輯是數學基礎中很重要的一部份,因為它是公理系統的標準形式邏輯。許多常見的公理系統,如一階皮亞諾公理和包含策梅洛-弗蘭克爾集合論的公理化集合論等,都可以形式化成一階理論。然而,一階定理並沒有能力去完整描述及範疇性地建構如自然數或實數之類無限的概念。這些結構的公理系統可以由如二階邏輯之類更強的邏輯來取得。.

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库尔特·哥德尔

库尔特·弗雷德里希·哥德尔(Kurt Friedrich Gödel,),出生於奧匈帝國的數學家、邏輯學家和哲學家,维也纳学派(维也纳小组)的成员。其最杰出的贡献是哥德尔不完备定理和连续统假设的相对协调性证明。.

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形式系統

在邏輯與數學中,一個形式系統(Formal system)是由兩個部分組成的,一個形式语言加上一個推理規則或轉換規則的集合。一個形式系統也許是純粹抽象地制定出來,只是為了研究其自身。另一方面,也可能是為了描述真實現象或客觀現實的領域而設計的。.

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形式验证

在计算机硬件(特别是集成电路)和软件系统的设计过程中,形式验证的含义是根据某个或某些形式规范或属性,使用数学的方法证明其正确性或非正确性。.

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保罗·寇恩

保罗·约瑟夫·寇恩(Paul Joseph Cohen,) ,美国数学家,他证明策梅洛-弗兰克尔公理系统加上选择公理 (ZFC) 不能反驳连续统假设 (CH) 的否命题,而ZF不能反驳选择公理 (AC) 的否命题。这一划时代的工作与哥德尔在1930年代的工作一起,证明了CH和AC分别独立于ZFC和ZF。寇恩在证明中创造了力迫法,如今力迫法已经成为公理集合论的一项基本技术。寇恩凭借连续统假设的独立性证明于1966年获得菲尔兹奖章。.

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哥德尔完备性定理

哥德尔完备性定理是数理逻辑中重要的定理,在1929年由库尔特·哥德尔首先证明。它的最熟知的形式声称在一阶谓词演算中所有逻辑上有效的公式都是可以证明的。 上述词语“可证明的”意味着有着这个公式的形式演绎。这种形式演绎是步骤的有限列表,其中每个步骤要么涉及公理要么通过基本推理规则从前面的步骤获得。给定这样一种演绎,它的每个步骤的正确性可以在算法上检验(比如通过计算机或手工)。 如果一个公式在这个公式的语言的所有模型中都为真,它就被称为“逻辑上有效”的。为了形式的陈述哥德尔完备性定理,你必须定义这个上下文中词语“模型”的意义。这是模型论的基本定义。 在另一个方向上,哥德尔完备性定理声称一阶谓词演算的推理规则是“完备的”,在不需要额外的推理规则来证明所有逻辑上有效的公式的意义上。完备性的逆命题是“可靠性”。一阶谓词演算的实情是可靠的,就是说,只有逻辑上有效的陈述可以在一阶逻辑中证明,这是可靠性定理断言的。 处理在不同的模型中什么为真的数理逻辑分支叫做模型论。研究在特定形式系统中什么为可以形式证明的分支叫做证明论。完备性定理建立了在这两个分支之间的基本联系。给出了在语义和语形之间的连接。但完备性定理不应当被误解为消除了在这两个概念之间的区别;事实上另一个著名的结果哥德尔不完备定理,证实了对“在数学中什么是形式证明可以完成的”有着固有的限制。不完备定理的名声与另一种意义的“完备”有关,参见模型论。 更一般版本的哥德尔完备性定理成立。它声称对于任何一阶理论T和在这个理论中的任何句子S,有一个S的自T的形式演绎,当且仅当S被T的所有模型满足。这个更一般的定理被隐含使用,例如,在一个句子被证实可以用群论的公理证明的时候,通过考虑一个任意的群并证实这个句子被这个群所满足。完备性定理是一阶逻辑的中心性质,不在所有逻辑中成立。比如二阶逻辑就没有完备性定理。 完备性定理等价于超滤子引理,它是弱形式的选择公理,在不带有选择公理的策梅洛-弗兰克尔集合论中有着等价的可证明性。.

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哥德尔、埃舍尔、巴赫

《哥德尔、埃舍尔、巴赫:集異璧之大成》(Gödel, Escher, Bach: an Eternal Golden Braid),是一本贏得普立茲獎的書。它是侯世達的著作,由Basic Books出版社在1979年出版的。這本書的二十周年版本在1999年發行,而且由侯世達加上新的前言。《集異璧之大成》(ISBN 7-100-01323-2)是商务印书馆在1996年出版的根据1995年英文版翻译的中文版。本书的英文副标题意译为“一条永恒的金带”,其首字母与哥德尔、埃舍尔、巴赫三人的英文名字首字母GEB相同,而商务印书馆中文译本的副标题中的“集異璧”则与GEB谐音。 本书一共有两篇,上篇译为“集异璧 GEB”,下篇译为“异集璧 EGB”。 本書主要講述了邏輯學家哥德尔,藝術家埃舍尔,和作曲家巴赫的创造性的成就怎樣交織在一起。正如作者所說:“我認識到,哥德尔、埃舍尔和巴赫只是用不同的方式來表達一样相同的本質。我嘗試重現這种本質而寫出這本書。” 此書在深层次上并非研究這三個人。那只不過是通往該書中心主題的其中一條路——侯世達在序言指出:“到底文字和思想是否依從俱形式的規則?這正是此書的中心問題。”(Do words and thoughts follow formal rules, or do they not? That problem is the problem of this book.).

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哥德尔数

在形式数论中,哥德尔编号是对某些形式语言的每个符号和公式指派一个叫做哥德尔数(GN)的唯一的自然数的函数。这个概念是哥德尔为证明他的哥德尔不完备定理而引入的。 可计算函数集合的编号有时叫做哥德尔编号或有效编号。哥德尔编号可以被解释为一个编程语言,带有指派哥德尔数到每个可计算函数作为在这种编程语言中计算这个函数的值的程序。Roger 等价定理特征化了是哥德尔编号的可计算函数集合的编号。.

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公理

在傳統邏輯中,公理是沒有經過證明,但被當作不證自明的一個命題。因此,其真實性被視為是理所當然的,且被當做演繹及推論其他(理論相關)事實的起點。當不斷要求證明時,因果關係毕竟不能無限地追溯,而需停止於無需證明的公理。通常公理都很簡單,且符合直覺,如「a+b.

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公理系统

数学上,一个公理系统(或称公理化系统,公理体系,公理化体系)是一个公理的集合,从中一些或全部公理可以一併用來逻辑地导出定理。一个数学理论由一个公理系统和所有它导出的定理组成。一个完整描述出来的公理系统是形式系统的一个特例;但是通常完全形式化的努力僅带来在确定性上递减的收益,并让人更加難以阅读。所以,公理系统的讨论通常只是半形式化的。一个形式化理论通常表示一个公理系统,例如在模型论中表述的那样。一个形式化证明是一个证明在形式化系统中的表述。.

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克鲁斯克尔演算法

Kruskal演算法是一種用來尋找最小生成樹的演算法,由Joseph Kruskal在1956年發表。用來解決同樣問題的還有Prim演算法和Boruvka演算法等。三種演算法都是贪心算法的應用。和Boruvka演算法不同的地方是,Kruskal演算法在圖中存在相同權值的邊時也有效。.

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皮亚诺公理

亚诺公理(Peano axioms),也称皮亚诺公设,是意大利数学家皮亚诺提出的关于自然数的五条公理系统。根据这五条公理可以建立起一阶算术系统,也称皮亚诺算术系统。.

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理发师悖论

髮師悖論(Barber paradox)是羅素用来比喻羅素悖論的一个通俗说法,是由伯特蘭·羅素在1901年提出的。羅素悖論的出現是由於樸素集合論對於集合的不加限制的定義。由於當時集合論已成為數學理論的基礎,這一悖論的出現直接導致了第三次數學危機,也引發了眾多的數學家對這一問題的補救,最終形成了現在的公理化集合論。同時,羅素悖論的出現促使數學家認識到將數學基礎公理化的必要性。.

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策梅洛-弗兰克尔集合论

梅洛-弗兰克尔集合论(Zermelo-Fraenkel Set Theory),含选择公理時常简写为ZFC,是在数学基础中最常用形式的公理化集合论,不含選擇公理的則簡寫為ZF。.

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算法

-- 算法(algorithm),在數學(算學)和電腦科學之中,為任何良定义的具體計算步驟的一个序列,常用於計算、和自動推理。精確而言,算法是一個表示爲有限長列表的。算法應包含清晰定義的指令用於計算函數。 算法中的指令描述的是一個計算,當其時能從一個初始狀態和初始輸入(可能爲空)開始,經過一系列有限而清晰定義的狀態最終產生輸出並停止於一個終態。一個狀態到另一個狀態的轉移不一定是確定的。隨機化算法在内的一些算法,包含了一些隨機輸入。 形式化算法的概念部分源自尝试解决希尔伯特提出的判定问题,並在其后尝试定义或者中成形。这些尝试包括库尔特·哥德尔、雅克·埃尔布朗和斯蒂芬·科尔·克莱尼分别于1930年、1934年和1935年提出的遞歸函數,阿隆佐·邱奇於1936年提出的λ演算,1936年的Formulation 1和艾倫·圖靈1937年提出的圖靈機。即使在當前,依然常有直覺想法難以定義爲形式化算法的情況。.

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算法信息论

算法信息论(Algorithmic information theory)是使用理论计算机科学的工具,研究复杂性概念的学科领域。它是信息理論的一環,关注計算與信息之間的關係。按照Gregory Chaitin的说法,它是“把香农的信息论和图灵的可计算论放在调酒杯使劲摇晃的结果。” Category:信息论 Category:隨機性.

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组合数学

广义的组合数学(Combinatorics)就是离散数学,狭义的组合数学是组合计数、图论、代数结构、数理逻辑等的总称。但这只是不同学者在叫法上的区别。总之,组合数学是一门研究可數或离散对象的科学。随着计算机科学的日益发展,组合数学的重要性也日渐凸显,因为计算机科学的核心内容是使用算法处理离散数据。 狭义的组合数学主要研究满足一定条件的组态(也称组合模型)的存在、计数以及构造等方面的问题。 组合数学的主要内容有组合计数、组合设计、组合矩阵、组合优化(最佳組合)等。.

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羅傑·潘洛斯

羅傑·潘洛斯爵士,OM,FRS(Sir Roger Penrose,),英國數學物理學家與牛津大學數學系W. W. Rouse Ball名譽教授。他在數學物理方面的工作擁有高度評價,特別是對廣義相對論與宇宙學方面的貢獻。他也是娛樂數學家與具爭議性的哲學家。羅傑·潘洛斯是科學家理昂內·潘洛斯與的兒子,為數學家與西洋棋大師強納森·潘洛斯的兄弟。.

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相容性

#重定向 一致性 (邏輯).

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随机数

機數(random number)這一概念在不同領域有著不同的含義。.

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马文·闵斯基

文·李·明斯基(Marvin Lee Minsky,),生於美国紐約州紐約市,美国科學家,專長於認知科學與人工智能领域,麻省理工学院人工智能实验室的创始人之一,著有几部人工智能和哲学方面的作品。1969年,因為在人工智能領域的貢獻,獲得圖靈獎。.

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證明

在數學上,證明是在一個特定的公理系統中,根据一定的规则或标准,由公理和定理推導出某些命題的過程。比起证据,数学证明一般依靠演绎推理,而不是依靠自然归纳和经验性的理据。這樣推導出來的命題也叫做該系統中的定理。 數學證明建立在逻辑之上,但通常會包含若干程度的自然語言,因此可能會產生一些含糊的部分。實際上,用文字形式寫成的數學證明,在大多數情況都可以視為非形式邏輯的應用。在證明論的範疇內,則考慮那些用純形式化的语言写出的證明。這個区别导致了对過往到現在的數學实践、和的大部分检验。數學哲學就關注語言和邏輯在數學證明中的角色,和作為語言的數學。.

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计算机科学

计算机科学用于解决信息与计算的理论基础,以及实现和应用它们的实用技术。 计算机科学(computer science,有时缩写为CS)是系统性研究信息与计算的理论基础以及它们在计算机系统中如何与应用的实用技术的学科。 它通常被形容为对那些创造、描述以及转换信息的算法处理的系统研究。计算机科学包含很多分支领域;有些强调特定结果的计算,比如计算机图形学;而有些是探討计算问题的性质,比如计算复杂性理论;还有一些领域專注于怎样实现计算,比如程式語言理論是研究描述计算的方法,而程式设计是应用特定的程式語言解决特定的计算问题,人机交互则是專注于怎样使计算机和计算变得有用、好用,以及随时随地为人所用。 有时公众会误以为计算机科学就是解决计算机问题的事业(比如信息技术),或者只是与使用计算机的经验有关,如玩游戏、上网或者文字处理。其实计算机科学所关注的,不仅仅是去理解实现类似游戏、浏览器这些软件的程序的性质,更要通过现有的知识创造新的程序或者改进已有的程序。 尽管计算机科学(computer science)的名字里包含计算机这几个字,但实际上计算机科学相当数量的领域都不涉及计算机本身的研究。因此,一些新的名字被提议出来。某些重点大学的院系倾向于术语计算科学(computing science),以精确强调两者之间的不同。丹麦科学家Peter Naur建议使用术语"datalogy",以反映这一事实,即科学学科是围绕着数据和数据处理,而不一定要涉及计算机。第一个使用这个术语的科学机构是哥本哈根大学Datalogy学院,该学院成立于1969年,Peter Naur便是第一任教授。这个术语主要被用于北欧国家。同时,在计算技术发展初期,《ACM通讯》建议了一些针对计算领域从业人员的术语:turingineer,turologist,flow-charts-man,applied meta-mathematician及applied epistemologist。 三个月后在同样的期刊上,comptologist被提出,第二年又变成了hypologist。 术语computics也曾经被提议过。在欧洲大陆,起源于信息(information)和数学或者自动(automatic)的名字比起源于计算机或者计算(computation)更常见,如informatique(法语),Informatik(德语),informatika(斯拉夫语族)。 著名计算机科学家Edsger Dijkstra曾经指出:“计算机科学并不只是关于计算机,就像天文学并不只是关于望远镜一样。”("Computer science is no more about computers than astronomy is about telescopes.")设计、部署计算机和计算机系统通常被认为是非计算机科学学科的领域。例如,研究计算机硬件被看作是计算机工程的一部分,而对于商业计算机系统的研究和部署被称为信息技术或者信息系统。然而,现如今也越来越多地融合了各类计算机相关学科的思想。计算机科学研究也经常与其它学科交叉,比如心理学,认知科学,语言学,数学,物理学,统计学和经济学。 计算机科学被认为比其它科学学科与数学的联系更加密切,一些观察者说计算就是一门数学科学。 早期计算机科学受数学研究成果的影响很大,如Kurt Gödel和Alan Turing,这两个领域在某些学科,例如数理逻辑、范畴论、域理论和代数,也不断有有益的思想交流。.

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连续统假设

在數學中,連續統假設(Kontinuumshypothese;Continuum hypothesis,簡稱CH)是一個猜想,也是希尔伯特的23个问题的第一題,由康托尔提出,關於無窮集的可能大小。其為: 康托爾引入了基數的概念以比較無窮集間的大小,也證明了整數集的基數絕對小於實集的基數。康托爾也就給出了連續統假設,就是说,在无限集中,比自然数集基数大的集合中,基数最小的集合是实数集。而連續統就是實數集的一個舊稱。 更加形式地说,自然数集的基数为\aleph_0(讀作「阿列夫零」)。而连续统假设的观点认为实数集的基数为\aleph_1(讀作「阿列夫壹」)。于是,康托尔定义了绝对无限。 等價地,整數集的基数是\aleph_0而實數的基数是2^,連續統假設指出不存在一個集合S使得 \aleph_0 假設選擇公理是對的,那就會有一個最小的基數\aleph_1大於\aleph_0,而連續統假設也就等價於以下的等式: 連續統假設有個更廣義的形式,叫作廣義連續統假設(GCH),其命題為: 庫爾特·哥德尔在1940年用内模型法证明了连续统假设与ZFC的相对协调性(無法以ZFC證明為誤),保羅·柯恩在1963年用力迫法证明了连续统假设不能由ZFC推导。也就是说连续统假设獨立於ZFC。.

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阿尔弗雷德·塔斯基

阿尔弗雷德·塔斯基(Alfred Tarski,),美国籍波兰裔犹太逻辑学家和数学家。塔斯基1939年移居美国,一直任教于加利福尼亚大学伯克利分校。华沙学派成员,广泛涉猎抽象代数、拓扑学、几何学、测度论、数理逻辑、集论和分析哲学等领域,专精于模型论、元数学、代数逻辑。 逻辑学家们将塔斯基的成就与亚里士多德、弗雷格、伯特兰·罗素和哥德尔相提并论。他的传记作者安妮塔和所罗门·费夫曼写道:“塔斯基和同时代的哥德尔一起改变了逻辑学在20世纪的面目,尤其是通过他对真值概念和模型论的研究。”Feferman, A. B., and Solomon Feferman, 2004.

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自然数

数学中,自然数指用于计数(如「桌子上有三个苹果」)和定序(如「国内第三大城市」)的数字。用于计数时称之为基数,用于定序时称之为序数。 自然数的定义不一,可以指正整数 (1, 2, 3, 4, \ldots),亦可以指非负整数 (0, 1, 2, 3, 4, \ldots)。前者多在数论中使用,后者多在集合论和计算机科学中使用,也是 标准中所采用的定义。 数学家一般以\mathbb代表以自然数组成的集合。自然数集是一個可數的,無上界的無窮集合。.

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自指

在自然语言和形式语言中,如果一句句子直接或间接提及自身,就稱為自指。自指可以是直接的,比如说谎者悖论,也可以是通过另外一句句子间接提及自身,还可以是通过某种编码反应自身,自指的语句常常会造成悖论。 自指在数学、哲学、计算机科学、语言学中都有被研究。在数学中,对自指的研究最终导致了著名的哥德尔不完备定理。在哲学中,“自指”一词也指代主体谈论或提及自身的能力。在中文中,通常使用第一人称代词“我”指代自身。在计算机科学中,有著名的停机问题。计算机程序中的自指主要是为递归。 Category:逻辑 Category:计算理论 Category:语言学.

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艾伦·图灵

艾伦·麦席森·图灵,OBE,FRS(Alan Mathison Turing,又译阿兰·图灵,Turing也常翻譯成--林或者杜林,)是英国計算機科學家、数学家、邏輯學家、密码分析学家和理论生物学家,他被视为计算机科学與人工智慧之父。 在第二次世界大战期间,图灵曾在“政府密码学校”(GC&CS,今政府通信总部)工作。政府密码学校位于布萊切利園,是英国顶级机密情报机构。图灵在这里从事密码破译工作,有一段时间,他领导了(Hut 8)小组,负责德国海军密码分析。 期间他设计了一些加速破译德国密码的技术,包括改进波兰战前研制的机器,一种可以找到恩尼格玛密码机设置的机电机器。 图灵在破译截获的编码信息方面发挥了关键作用,使盟军能够在包括大西洋战役在内的许多重要交战中击败纳粹,并因此帮助赢得了战争。 图灵对于人工智能的发展有诸多贡献,例如图灵曾写过一篇名为《》的论文,提問「机器会思考吗?」(Can Machines Think?),作為一种用于判定机器是否具有智能的测试方法,即图灵测试。至今,每年都有试验的比赛。此外,图灵提出的著名的图灵机模型为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。 图灵是著名的男同性恋者,并因为其性倾向而遭到当时的英国政府迫害,职业生涯尽毁。他亦患有花粉过敏症。 图灵还是一位世界级的长跑运动员。他的马拉松最好成绩是2小時46分03秒(手動計時),比1948年奥林匹克运动会金牌成绩慢11分钟。1948年的一次跨国赛跑比赛中,他跑赢了同年奥运会银牌得主。.

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集合论

集合論(Set theory)或稱集論,是研究集合(由一堆構成的整體)的數學理論,包含集合和元素(或稱為成員)、關係等最基本數學概念。在大多數現代數學的公式化中,都是在集合論的語言下談論各種。集合論、命題邏輯與謂詞邏輯共同構成了數學的公理化基礎,以未定義的「集合」與「集合成員」等術語來形式化地建構數學物件。 現代集合論的研究是在1870年代由俄国数学家康托爾及德國数学家理察·戴德金的樸素集合論開始。在樸素集合論中,集合是當做一堆物件構成的整體之類的自證概念,沒有有關集合的形式化定義。在發現樸素集合論會產生一些後,二十世紀初期提出了許多公理化集合論,其中最著名的是包括選擇公理的策梅洛-弗蘭克爾集合論,簡稱ZFC。公理化集合論不直接定義集合和集合成員,而是先規範可以描述其性質的一些公理。 集合論常被視為數學基礎之一,特別是 ZFC 集合論。除了其基礎的作用外,集合論也是數學理論中的一部份,當代的集合論研究有許多離散的主題,從實數線的結構到大基数的一致性等。.

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逻辑

邏輯(λογική;Logik;logique;logic;意大利语、西班牙语、葡萄牙语: logica),又稱理則、論理、推理、推論,是对有效推論的哲學研究。邏輯被使用在大部份的智能活動中,但主要在哲學、心理、学习、推论统计学、脑科学、數學、語義學、 法律和電腦科學等領域內被視為一門學科。邏輯討論邏輯論證會呈現的一般形式,哪種形式是有效的,以及其中的謬論。 邏輯通常可分為三個部份:歸納推理、溯因推理和演繹推理。 在哲學裡,邏輯被應用在大多數的主要領域之中:形上學/宇宙論、本體論、知識論及倫理學。 在數學裡,邏輯是指形式逻辑和数理邏輯,形式逻辑是研究某個形式語言的有效推論。主要是演繹推理。 在辯證法中也會學習到邏輯。数理邏輯是研究抽象邏輯关系和数学基本的问题。 在心理、脑科学、語義學、 法律裡,是研究人类思想推理的处理。 在学习、推论统计学裡,是研究最大可能的结论。主要是歸納推理、溯因推理。 在電腦科學裡, 是研究各种方法的性质,可能性,和实现在机器上。主要是歸納推理、溯因推理,也有在歸納推理的研究。 从古文明开始(如古印度、中國和古希臘)都有對邏輯進行研究。在西方,亞里斯多德將邏輯建立成一門正式的學科,並在哲學中給予它一個基本的位置。.

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逻辑非

逻辑非是布尔代数中一种一元运算。它的运算结果是将运算元的真值--。 命题A的非可以有几种写法:.

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递归可枚举集合

递归可枚举集合(Recursively enumerable set)是可计算性理论或更狭义的递归论中的一个概念。可数集合S被称为是递归可枚举、计算可枚举的、半可判定的或可证明的,如果.

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递归集合

在可计算性理论中,一个自然数的子集被称为递归的、可计算的或具可判定性,如果我们可以构造一个算法,使之能在有限时间内终止并判定一个给定元素是否属于这个集合。更一般的集合的类叫做递归可枚举集合。这些集合包括递归集合,对于这种集合,只需要存在一个算法,当某个元素位于这个集合中时,能够在有限时间内给出正确的判定结果,但是当元素不在这个集合中时,算法可能会永远运行下去(但不会给出错误答案)。.

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选择公理

选择公理(Axiom of Choice,縮寫AC)是数学中的一条集合论公理。这条公理声明,对所有非空指标集族 (S_i)_,总存在一个索引族 (x_i)_,对每一个 i \in I,均有 x_i \in S_i。选择公理最早于1904年,由恩斯特·策梅洛为证明良序定理而公式化完成。 非正式地說,选择公理声明:給定一些盒子(可以是無限個),每个盒子中都含有至少一个小球,那么可以作出这样一种选择,使得可从每个盒子中恰好选出一个小球。在很多情况下这样的选择可不借助选择公理;尤其是在“盒子个数有限”和“存在具體的選擇規則”(當每個盒子都恰好只有一个小球具有某項特征)这两种情况下。再举一个例子,假设有许多(甚至是无限)双鞋子,则我们可以选取每双鞋左边的鞋子构成一个具体的选择。然而,假设有无限双袜子(假设每双袜子都没有可区分的特征),在这种情况下,有效的选择只能通过选择公理得到。 尽管曾具有争议性,选择公理現在已被大多数数学家毫无保留地使用着,例如带有选择公理的策梅洛-弗兰克尔集合论(ZFC)。数学家们使用选择公理的原因是,有许多被普遍接受的数学定理,比如是吉洪诺夫定理,都需要选择公理来证明。現代的集合论学家也研究与选择公理相矛盾的公理,例如。 在一些構造性數學的理論中會避免选择公理的使用,不過也有的將选择公理包括在內。.

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陈述

述可以指:.

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ZFC系統無法確定的命題列表

ZFC系統無法確定的命題列表乃一數學命題列表。在ZFC系統(ZF公理加上选择公理,公理化集合论之典範)被假設為相容的前提下,以下的數學命題被證明了與ZFC系統彼此獨立。與ZFC獨立(有時稱為在ZFC中不能確定)乃指該命題不能從ZFC的公理出發而被證明或證否。.

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欧几里得

欧几里得(Ευκλειδης,前325年—前265年),有时被称为亚历山大里亚的欧几里得,以便区别于墨伽拉的欧几里得,希腊化时代的数学家,被稱為「几何學之父」。他活躍於托勒密一世時期的亚历山大里亚,也是亚历山太学派的成员。他在著作《几何原本》中提出五大公設,成為欧洲数学的基础。歐幾里得也寫過一些關於透視、圓錐曲線、球面幾何學及數論的作品。歐幾里得幾何被广泛的认为是數學領域的經典之作。.

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欧几里得几何

欧几里得几何指按照欧几里得的《几何原本》构造的几何学。 欧几里得几何有时就指二维平面上的几何,即平面几何,本文主要描述平面几何。三维空间的欧几里得几何通常叫做立体几何,高维的情形请参看欧几里得空间。 数学上,欧几里得几何是指二维平面和三维空间中的几何,基于。数学家也用这一术语表示具有相似性质的高维几何。 其中公設五又稱之為平行公設(Parallel Axiom),敘述比較複雜,這個公設衍生出「三角形內角和等於一百八十度」的定理。在高斯(F., 1777年—1855年)的時代,公設五就備受質疑,俄羅斯數學家羅巴切夫斯基(Nikolay Ivanovitch Lobachevski)、匈牙利數學家波約(Bolyai)闡明第五公設只是公理系統的一種可能選擇,並非必然的幾何真理,也就是「三角形內角和不一定等於一百八十度」,從而發現非歐幾里得的幾何學,即非歐幾何(non-Euclidean geometry)。.

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決定性問題

在可計算性理論與計算複雜性理論中,所謂的決定性問題(Decision problem)是一個在某些形式系統回答是或否的問題。例如:「給兩個數字x與y,x是否可以整除y?」便是決定性問題,此問題可回答是或否,且依據其x與y的值。 決定性問題與功能性問題(Function problem,或複雜型問題)密切相關,功能性問題的答案內容,較簡單的是與非複雜許多。範例問題:「給予一個正整數x,則哪些數可整除x?」 另一個與上述兩類問題相關的是最佳化問題(Optimization problem),此問題關心的是尋找特定問題的最佳答案。 解決決定性問題的方法稱為決策程式或演算法。一個針對決定性問題的演算法將說明給予參數x和y的情況下如何決定x是否整除y。若是某些決定性問題可以被一些演算法所解決,則稱此問題可決定。 計算複雜度的領域中,分類可決定問題的依據在於此問題有多難被解決。在此標準下,所謂的難是以解決某問題最有效率的演算法所花費的計算資源為依據。在遞迴理論中,非決定性問題由圖靈度決定,指的是一種在任何解答中隱含的不可計算性量詞。 計算性理論的研究集中在決定性問題上。在與功能性問題的等值問題中,並沒有失去其普遍性。.

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数学哲学

数学哲学是哲学的一个分支,研究数学中的哲学问题的学科。从毕达哥拉斯到康德的众多思想家都有许多数学哲学的重要思想,但作为专门学科直到19世纪中叶以后才逐渐建立起来。着重研究:.

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数理逻辑

数理逻辑是数学的一个分支,其研究对象是对证明和计算这两个直观概念进行符号化以后的形式系统。数理逻辑是数学基础的一个不可缺少的组成部分。 数理逻辑的研究范围是逻辑中可被数学模式化的部分。以前称为符号逻辑(相对于哲学逻辑),又称元数学,后者的使用现已局限于证明论的某些方面。.

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数论

數論是纯粹数学的分支之一,主要研究整数的性質。被譽為「最純」的數學領域。 正整数按乘法性质划分,可以分成質数,合数,1,質数產生了很多一般人也能理解而又懸而未解的問題,如哥德巴赫猜想,孿生質數猜想等,即。很多問題虽然形式上十分初等,事实上却要用到许多艰深的数学知识。这一领域的研究从某种意义上推动了数学的发展,催生了大量的新思想和新方法。數論除了研究整數及質數外,也研究一些由整數衍生的數(如有理數)或是一些廣義的整數(如代數整數)。 整数可以是方程式的解(丟番圖方程)。有些解析函數(像黎曼ζ函數)中包括了一些整數、質數的性質,透過這些函數也可以了解一些數論的問題。透過數論也可以建立實數和有理數之間的關係,並且用有理數來逼近實數(丟番圖逼近)。 數論早期稱為算術。到20世紀初,才開始使用數論的名稱,而算術一詞則表示「基本運算」,不過在20世紀的後半,有部份數學家仍會用「算術」一詞來表示數論。1952年時數學家Harold Davenport仍用「高等算術」一詞來表示數論,戈弗雷·哈羅德·哈代和愛德華·梅特蘭·賴特在1938年寫《數論介紹》簡介時曾提到「我們曾考慮過將書名改為《算術介紹》,某方面而言是更合適的書名,但也容易讓讀者誤會其中的內容」。 卡尔·弗里德里希·高斯曾說:「數學是科學的皇后,數論是數學的皇后。.

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拉姆齐定理

在組合數學上,拉姆齐(Ramsey)定理,又称拉姆齐二染色定理,是要解決以下的問題:要找这样一个最小的数 R(k,l).

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怀特海问题

怀特海问题,是群论的一个重要问题,由美国数学家约翰·怀特海在1950年代提出。 给定环\Lambda上的模A, B, R,投射模P以及正合列R \rightarrow P \twoheadrightarrow A其中第一个箭头由单同态\mu实现,记 \mathrm_(A, B).

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